为什么需要缓存：拉高程序的性能
关系型数据库：数据与数据之间存在关系（联系）的数据库 mysql/Oracle、sqlserver
非关系型数据库：数据与数据之间是不存在关系的，key-value
1、基于文件存储的数据库：ehcache
2、基于内存存储的数据库：redis、memcache
3、基于文档存储的数据库：mongodb
什么样的数据需要缓存
很少被修改或根本不改的数据 数据字典
业务场景比如：耗时较高的统计分析sql、电话账单查询sql等
ehcache是什么
Ehcache 是现在最流行的纯Java开源缓存框架，配置简单、结构清晰、功能强大
注1：本章介绍的是2.X版本，3.x的版本和2.x的版本API差异比较大
ehcache的特点
1 够快
Ehcache的发行有一段时长了，经过几年的努力和不计其数的性能测试，Ehcache终被设计于large, high concurrency systems.
2 够简单
开发者提供的接口非常简单明了，从Ehcache的搭建到运用运行仅仅需要的是你宝贵的几分钟。其实很多开发者都不知道自己用在用Ehcache，Ehcache被广泛的运用于其他的开源项目
3 够袖珍
关于这点的特性，官方给了一个很可爱的名字small foot print ，一般Ehcache的发布版本不会到2M，V 2.2.3 才 668KB。
4 够轻量
核心程序仅仅依赖slf4j这一个包，没有之一！
5 好扩展
Ehcache提供了对大数据的内存和硬盘的存储，最近版本允许多实例、保存对象高灵活性、提供LRU、LFU、FIFO淘汰算法，基础属性支持热配置、支持的插件多
6 监听器
缓存管理器监听器 （CacheManagerListener）和 缓存监听器（CacheEvenListener）,做一些统计或数据一致性广播挺好用的
7 分布式缓存
从Ehcache 1.2开始，支持高性能的分布式缓存，兼具灵活性和扩展性
ehcache的使用
1 导入相关依赖
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>2.10.0</version>
</dependency>
版本号和需要的包
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
<junit.version>4.12</junit.version>
<servlet.version>4.0.0</servlet.version>
<hibernate.version>5.2.12.Final</hibernate.version>
<mysql.driver.version>5.1.46</mysql.driver.version>
<ehcache.version>2.10.0</ehcache.version>
<slf4j-api.version>1.7.7</slf4j-api.version>
<log4j-api.version>2.9.1</log4j-api.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>${junit.version}</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>${servlet.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-core</artifactId>
<version>${hibernate.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>${mysql.driver.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>${ehcache.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-ehcache</artifactId>
<version>${hibernate.version}</version>
</dependency>
<!-- slf4j核心包 -->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<version>${slf4j-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
<version>${slf4j-api.version}</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!--用于与slf4j保持桥接 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
<!--核心log4j2jar包 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
2 核心接口
CacheManager：缓存管理器
Cache：缓存对象，缓存管理器内可以放置若干cache，存放数据的实质，所有cache都实现了Ehcache接口
Element：单条缓存数据的组成单位
hibernate缓存
1 一级缓存
session
package com.tt.six.test;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* 利用map集合简易实现缓存原理
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo1 {
static Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>();
static Object getValue(String key) {
Object value = cache.get(key);
System.out.println("从缓存中获取数据....");
if(value == null) {
System.out.println("从软件相对应的配置文件（数据库）中获取数据.....");
cache.put(key, new String[] {"zs"});
return cache.get(key);
}
return value;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getValue("sname"));
System.out.println(getValue("sname"));
}
}
package com.tt.six.test;
import com.tt.six.util.EhcacheUtil;
/**
* 演示利用缓存存储数据
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));
EhcacheUtil.put("com.tt.four.entity.Book", 11, "zhangsan");
System.out.println(EhcacheUtil.get("com.tt.four.entity.Book", 11));
}
public static void test1() {
System.out.println("fcadsX");
}
}
2 二级缓存
SessionFactory
package com.tt.six.test;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import com.tt.one.Dao.UserDao;
import com.tt.one.entity.User;
import com.tt.two.util.SessionFactoryUtils;
/**
* 演示查单个用户使用了缓存
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo3 {
/**
* 默认情况下，sql语句形成了三次，这里为了提高性能，必须使用二级缓存SessionFactory缓存
* <!-- 开启二级缓存 -->
* <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<!-- 开启查询缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
<!-- EhCache驱动 -->
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>
映射文件中添加标签
<cache usage="read-write" region="com.javaxl.one.entity.User"/>
这里的region指的是Ehcache.xml中cacheName
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
UserDao userDao = new UserDao();
User u = new User();
u.setId(1);
User user = userDao.get(u);
System.out.println(user);
User user2 = userDao.get(u);
System.out.println(user2);
User user3 = userDao.get(u);
System.out.println(user3);
test1();
}
/**
* 同一个session，sql语句只生成一次，这里用到了一级缓存
* session级别的缓存就是一级缓存
* sessionfactory级别的缓存是二级缓存
* 默认一级缓存是开启的,而二级缓存是不开启的
*/
public static void test1() {
Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
User user = session.get(User.class, 1);
System.out.println(user);
User user2 = session.get(User.class, 1);
System.out.println(user2);
User user3 = session.get(User.class, 1);
System.out.println(user3);
transaction.commit();
session.close();
}
}
可拔插式
hibernate(5.2.12.Final)中使用二级缓存步骤(ehcache)
1 导入ehcache相关依赖
org.hibernate
hibernate-ehcache
5.2.12.Final
2 src添加ehcache.xml
ehcache.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
updateCheck="false">
<!--磁盘存储:将缓存中暂时不使用的对象,转移到硬盘,类似于Windows系统的虚拟内存-->
<!--path:指定在硬盘上存储对象的路径-->
<!--java.io.tmpdir 是默认的临时文件路径。 可以通过如下方式打印出具体的文件路径 System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));-->
<diskStore path="D://xxx"/>
<!--defaultCache：默认的管理策略-->
<!--eternal：设定缓存的elements是否永远不过期。如果为true，则缓存的数据始终有效，如果为false那么还要根据timeToIdleSeconds，timeToLiveSeconds判断-->
<!--maxElementsInMemory：在内存中缓存的element的最大数目-->
<!--overflowToDisk：如果内存中数据超过内存限制，是否要缓存到磁盘上-->
<!--diskPersistent：是否在磁盘上持久化。指重启jvm后，数据是否有效。默认为false-->
<!--timeToIdleSeconds：对象空闲时间(单位：秒)，指对象在多长时间没有被访问就会失效。只对eternal为false的有效。默认值0，表示一直可以访问-->
<!--timeToLiveSeconds：对象存活时间(单位：秒)，指对象从创建到失效所需要的时间。只对eternal为false的有效。默认值0，表示一直可以访问-->
<!--memoryStoreEvictionPolicy：缓存的3 种清空策略-->
<!--FIFO：first in first out (先进先出)-->
<!--LFU：Less Frequently Used (最少使用).意思是一直以来最少被使用的。缓存的元素有一个hit 属性，hit 值最小的将会被清出缓存-->
<!--LRU：Least Recently Used(最近最少使用). (ehcache 默认值).缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存-->
<defaultCache eternal="false" maxElementsInMemory="1000" overflowToDisk="false" diskPersistent="false"
timeToIdleSeconds="0" timeToLiveSeconds="600" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
<!--name： Cache的名称,(即给槽取个名字)，必须是唯一的(ehcache会把这个cache放到HashMap里)-->
<cache name="com.tt.one.entity.User" eternal="false" maxElementsInMemory="100"
overflowToDisk="false" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="0"
timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>
log4j2.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- status : 指定log4j本身的打印日志的级别.ALL< Trace < DEBUG < INFO < WARN < ERROR
< FATAL < OFF。 monitorInterval : 用于指定log4j自动重新配置的监测间隔时间，单位是s,最小是5s. -->
<Configuration status="WARN" monitorInterval="30">
<Properties>
<!-- 配置日志文件输出目录 ${sys:user.home} -->
<Property name="LOG_HOME">/root/workspace/lucenedemo/logs</Property>
<property name="ERROR_LOG_FILE_NAME">/root/workspace/lucenedemo/logs/error</property>
<property name="WARN_LOG_FILE_NAME">/root/workspace/lucenedemo/logs/warn</property>
<property name="PATTERN">%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t-%L] %-5level %logger{36} - %msg%n</property>
</Properties>
<Appenders>
<!--这个输出控制台的配置 -->
<Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
<!-- 控制台只输出level及以上级别的信息(onMatch),其他的直接拒绝(onMismatch) -->
<ThresholdFilter level="trace" onMatch="ACCEPT"
onMismatch="DENY" />
<!-- 输出日志的格式 -->
<!-- %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss, SSS} : 日志生产时间 %p : 日志输出格式 %c : logger的名称
%m : 日志内容，即 logger.info("message") %n : 换行符 %C : Java类名 %L : 日志输出所在行数 %M
: 日志输出所在方法名 hostName : 本地机器名 hostAddress : 本地ip地址 -->
<PatternLayout pattern="${PATTERN}" />
</Console>
<!--文件会打印出所有信息，这个log每次运行程序会自动清空，由append属性决定，这个也挺有用的，适合临时测试用 -->
<!--append为TRUE表示消息增加到指定文件中，false表示消息覆盖指定的文件内容，默认值是true -->
<File name="log" fileName="logs/test.log" append="false">
<PatternLayout
pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
</File>
<!-- 这个会打印出所有的info及以下级别的信息，每次大小超过size， 则这size大小的日志会自动存入按年份-月份建立的文件夹下面并进行压缩，作为存档 -->
<RollingFile name="RollingFileInfo" fileName="${LOG_HOME}/info.log"
filePattern="${LOG_HOME}/$${date:yyyy-MM}/info-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
<!--控制台只输出level及以上级别的信息（onMatch），其他的直接拒绝（onMismatch） -->
<ThresholdFilter level="info" onMatch="ACCEPT"
onMismatch="DENY" />
<PatternLayout
pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
<Policies>
<!-- 基于时间的滚动策略，interval属性用来指定多久滚动一次，默认是1 hour。 modulate=true用来调整时间：比如现在是早上3am，interval是4，那么第一次滚动是在4am，接着是8am，12am...而不是7am. -->
<!-- 关键点在于 filePattern后的日期格式，以及TimeBasedTriggeringPolicy的interval， 日期格式精确到哪一位，interval也精确到哪一个单位 -->
<!-- log4j2的按天分日志文件 : info-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log -->
<TimeBasedTriggeringPolicy interval="1"
modulate="true" />
<!-- SizeBasedTriggeringPolicy:Policies子节点， 基于指定文件大小的滚动策略，size属性用来定义每个日志文件的大小. -->
<!-- <SizeBasedTriggeringPolicy size="2 kB" /> -->
</Policies>
</RollingFile>
<RollingFile name="RollingFileWarn" fileName="${WARN_LOG_FILE_NAME}/warn.log"
filePattern="${WARN_LOG_FILE_NAME}/$${date:yyyy-MM}/warn-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
<ThresholdFilter level="warn" onMatch="ACCEPT"
onMismatch="DENY" />
<PatternLayout
pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
<Policies>
<TimeBasedTriggeringPolicy />
<SizeBasedTriggeringPolicy size="2 kB" />
</Policies>
<!-- DefaultRolloverStrategy属性如不设置，则默认为最多同一文件夹下7个文件，这里设置了20 -->
<DefaultRolloverStrategy max="20" />
</RollingFile>
<RollingFile name="RollingFileError" fileName="${ERROR_LOG_FILE_NAME}/error.log"
filePattern="${ERROR_LOG_FILE_NAME}/$${date:yyyy-MM}/error-%d{yyyy-MM-dd-HH-mm}-%i.log">
<ThresholdFilter level="error" onMatch="ACCEPT"
onMismatch="DENY" />
<PatternLayout
pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
<Policies>
<!-- log4j2的按分钟 分日志文件 : warn-%d{yyyy-MM-dd-HH-mm}-%i.log -->
<TimeBasedTriggeringPolicy interval="1"
modulate="true" />
<!-- <SizeBasedTriggeringPolicy size="10 MB" /> -->
</Policies>
</RollingFile>
</Appenders>
<!--然后定义logger，只有定义了logger并引入的appender，appender才会生效 -->
<Loggers>
<!--过滤掉spring和mybatis的一些无用的DEBUG信息 -->
<logger name="org.springframework" level="INFO"></logger>
<logger name="org.mybatis" level="INFO"></logger>
<!-- 第三方日志系统 -->
<logger name="org.springframework" level="ERROR" />
<logger name="org.hibernate" level="ERROR" />
<logger name="org.apache.struts2" level="ERROR" />
<logger name="com.opensymphony.xwork2" level="ERROR" />
<logger name="org.jboss" level="ERROR" />
<!-- 配置日志的根节点 -->
<root level="all">
<appender-ref ref="Console" />
<appender-ref ref="RollingFileInfo" />
<appender-ref ref="RollingFileWarn" />
<appender-ref ref="RollingFileError" />
</root>
</Loggers>
</Configuration>
3 hibernate.cfg.xml中添加二级缓存相关配置（把以下代码copy到hibernate.cfg.xml里就可以了）
<!-- 开始二级缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<!-- 开启查询缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
<!-- EhCache驱动 -->
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>
4 指定实体类开启二级缓存(实体类就是之前的User)
UserDao.java
package com.tt.one.Dao;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import com.tt.one.entity.User;
import com.tt.two.util.SessionFactoryUtils;
public class UserDao {
public User get(User user) {
Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
User u = session.get(User.class, user.getId());
transaction.commit();
session.close();
return u;
}
}
User.hbm.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping>
<!--
class标签：
name:对应的是需要映射的实体类的全路径名
table：实体类对应的数据库中的表
id标签： 配置的是表中的主键
name： 对应类对应的数据库中的表
type： 指的实体类数据类型
column ：数据库对应的列段
property ： 配置出去主键以外的列段对应的类属性映射关系
name： 对应类对应的数据库中的表
type： 指的实体类数据类型
column ：数据库对应的列段
insert="false" update="false"
上面的表示的含义是，该列段或者说该属性只做查询用，不做跟新
-->
<class name="com.tt.one.entity.User" table="t_hibernate_user">
<cache usage="read-write" region="com.tt.one.entity.User"/>
<id name="id" type="java.lang.Integer" column="id">
<generator class="increment" />
</id>
<property name="userName" type="java.lang.String" column="user_name">
</property>
<property name="userPwd" type="java.lang.String" column="user_pwd">
</property>
<property name="realName" type="java.lang.String" column="real_name">
</property>
<property name="sex" type="java.lang.String" column="sex">
</property>
<property name="birthday" type="java.sql.Date" column="birthday">
</property>
<property insert="false" update="false" name="createDatetime"
type="java.sql.Timestamp" column="create_datetime">
</property>
<property name="remark" type="java.lang.String" column="remark">
</property>
</class>
</hibernate-mapping>
注1：查全部需要编写代码来开启二级缓存的
query.setCacheRegion(“entity.Dict”);//指定缓存策略，名字必须实体类的完整类名
query.setCacheable(true);//手动开启二级缓存
package com.tt.six.test;
import java.util.List;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import org.hibernate.query.Query;
import com.tt.two.util.SessionFactoryUtils;
/**
* hibernate二级缓存不会同时缓存多条数据
* hibernate 二级缓存开启后，默认会对查询出的单条记录使用缓存机制
* 并不会对查询出的多条记录使用二级制机制
* 查询出多条记录的时候，想使用二级缓存的花，还需要通过代码去开启
* query.setCacheable(true);
*
* hibernate针对单条数据和多条数据使用缓存为什么差异性呢你？
* 内存有限，缓存有限， hibernate针对多条数据默认不存，需要手动存
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
Query query = session.createQuery("from User");
query.setCacheable(true);
List list = query.list();
System.out.println(list);
List list2 = query.list();
System.out.println(list2);
List list3 = query.list();
System.out.println(list3);
transaction.commit();
session.close();
}
}
EhcacheUtil.java
package com.tt.six.util;
import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.CacheManager;
import net.sf.ehcache.Element;
import java.io.InputStream;
public class EhcacheUtil {
private static CacheManager cacheManager;
static {
try {
InputStream is = EhcacheUtil.class.getResourceAsStream("/ehcache.xml");
cacheManager = CacheManager.create(is);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
private EhcacheUtil() {
}
public static void put(String cacheName, Object key, Object value) {
Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
if (null == cache) {
//以默认配置添加一个名叫cacheName的Cache
cacheManager.addCache(cacheName);
cache = cacheManager.getCache(cacheName);
}
cache.put(new Element(key, value));
}
public static Object get(String cacheName, Object key) {
Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
Element element = cache.get(key);
return null == element ? null : element.getValue();
}
public static void remove(String cacheName, Object key) {
Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
cache.remove(key);
}
}